Hoe groot is een mol? (Niet het beest, die andere) - Daniel Dulek

Hier de volledige les: http://ed.ted.com/lessons/daniel-dulek-how-big-is-a-mole-not-the-animal-the-other-one

Bij het woord 'mol' denken velen aan een klein, harig, gravend beestje. Maar in deze les houden we ons bezig met het begrip 'mol' in de chemie. Leer de onvoorstelbare grootte van de mol kennen en hoe we dit begrip gebruiken om berekeningen te maken over de allerkleinste deeltjes in deze wereld.

Les door Daniel Dulek, animatie door Augenblick Studios.

Oké, vandaag gaan we het hebben
over de mol.

Ik zie je al denken:
"Ik weet wat een mol is,

een klein harig beestje dat gaten maakt
en tuinen verwoest."

In het Engels noemen ze
een moedervlekje ook wel een 'mole'.

Maar hier is een mol een begrip
waarmee we in de chemie moleculen tellen,

of atomen, of eender welke
zeer kleine dingen.

Heb je je ooit afgevraagd
hoeveel atomen er zijn in het heelal?

Of in je lichaam?
Of in een zandkorrel?

Wetenschappers wilden dat weten,

maar hoe tel je iets
dat zo klein is als een atoom?

In 1811 kwam iemand met het idee
dat als je gelijke volumes gassen had

bij dezelfde temperatuur en druk,

daar een gelijk aantal moleculen
zouden in zitten.

Hij heette Lorenzo Romano
Amedeo Carlo Avogadro.

Ik vraag me af hoelang hij erover deed
om zijn handtekening te zetten.

Spijtig voor Avogadro
voelden de meeste wetenschappers

niets voor zijn idee

en kon hij zijn gelijk niet bewijzen.

Er was geen duidelijk onderscheid
tussen atomen en moleculen.

De meeste wetenschappers
vonden zijn idee zuiver hypothetisch

en besteedden
er niet veel aandacht aan.

Maar het bleek dat hij gelijk had!
Tegen eind 1860

werd zijn gelijk bewezen en zijn idee

droeg bij tot de basis
van de atoomtheorie.

Ongelukkig genoeg stierf hij al in 1856.

Het aantal deeltjes in zelfs
de kleinste staaltjes is enorm.

Bijvoorbeeld bevat
een ballon van 22,4 liter

van eender welk gas bij 0 °C

en een druk van één atmosfeer

602 triljard deeltjes.

Dat is zowat een zes
met 23 nullen erachter.

In wetenschappelijke notatie:
6,02 maal 10 tot de 23ste deeltjes.

Dit voorbeeld is wat misleidend

omdat gassen veel plaats innemen

door de hoge kinetische energie
van de gasdeeltjes.

Daardoor zou je kunnen denken

dat gasmoleculen
veel dikker zijn dan ze zijn.

Neem nu watermoleculen.

Giet 18,01 gram water in een glas.

Dat is ook 18,01 milliliter,
zowat 3,5 theelepeltjes.

Daar zitten
602 triljard moleculen water in.

Omdat Lorenzo Romano
- ach, laat maar -

Avogadro op dat idee kwam,

hebben wetenschappers dat getal
naar hem genoemd.

We kennen het
als het getal van Avogadro.

Nu terug naar de mol.
Niet die mol.

Deze mol.
Ja, dat getal heeft nog een naam.

De mol.
Chemici gebruiken de term mol

om hoeveelheden van 602 triljard
aan te duiden.

Dat is de molaire hoeveelheid.

Atomen en moleculen
zijn zo klein dat chemici

ze per groep behandelen.
Zo'n groep noemen we een mol.

Een mol is voor leerlingen
moeilijk te begrijpen

omdat ze zich moeilijk
de grootte ervan kunnen voorstellen.

Ook 602 triljard is onvoorstelbaar.

Het gaat ons verstand te boven.

Die 18,01 ml water
was 1 mol water.

Hoeveel is dat nu?

Hoe ziet 602 triljard er uit?

Misschien kan dit helpen.

Vervang de watermoleculen
door donuts.

Eén mol donuts zouden
verspreid over de hele Aarde

een laag van 8 km diep vormen.

Daar heb je veel koffie bij nodig.

Eén mol basketballen zouden samen

het hele volume van de Aarde
kunnen opvullen.

Als je op de dag van je geboorte
1 mol centen kreeg en per seconde

één miljoen euro uitgaf tot op de dag
dat je op 100-jarige ouderdom stierf

dan had je nog 99,99 %
van je geld op de bank staan.

Zo, nu hebben we een idee
over hoe groot een mol wel is.

Hoe passen we dat nu toe?

Het kan je verwonderen dat chemici
het net zo gebruiken

als jij doet met grammen
als je druiven, vlees of eieren koopt.

Als je naar de winkel gaat,
vraag je ook niet naar

43 plakjes salami,
je koopt je salami aan zoveel gram.

Met eieren koop je een dozijn.

Bij een dozijn denken we aan 12.

We weten dat een paar twee is,

een bakkersdozijn 13,

een gros 144, en een riem papier...
Wie?

Een riem is 500.

Wel, een mol is ook zoiets.

Voor een chemicus is één mol gelijk aan
6,02 maal 10 tot de 23ste.

En niet een donzig beestje.
Het enige verschil is

dat die andere hoeveelheden
ons vertrouwder zijn.

Daar heb je het:
het verhaal van de mol,

Avogadro, basketballen
en hoe je salami koopt in de winkel.